2024年3月25日发(作者：市韵梅)

2023届山东省烟台市高三下学期高考诊断性测试（一模）物

理试题

一、单选题

1

．下列说法正确的是（

）

A

．在核聚变反应方程

1

2

H

1

H

34

2

HeX

中，

X

表示中子

B

．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

C

．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是



射线

D

．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的

光子，同时电子的动能减少，电势能增加

2

．一定质量的理想气体从状态

a

开始，经

ab

、

b

态

a

，其

pT

c

、

ca

三个过程后再回到状

图像如图所示，则该气体（

）

A

．在状态

a

的内能小于在状态

b

的内能

B

．在状态

a

的密集程度大于在状态

b

的密集程度

C

．在

abc

过程中，外界对气体做功为

0

D

．由状态

a

经历三个过程后再回到状态

a

的过程中，气体从外界吸热

3

．甲、乙两个小球先后从同一水平面的两个位置，以相同的初速度竖直向上抛出，小

球距抛出点的高度

h

与时间

t

的关系图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度为

g

，

则两小球同时在同一水平线上时，距离抛出点的高度为（ ）

A

．

1

2

gt

2

2

B

．

1

2

g(t

2

t

1

)

22

C

．

1

4

g(t

2

t

1

)

22

D

．

1

8

g(t

2

t

1

)

22

4

．某简谐横波在

t2s

时的波形图如图甲所示，在该波传播方向上有两质点

B

、

C

（图

试卷第1页，共10页

中均未画出），

B

、

C

平衡位置间的距离为

x

C

的振动图像可能是（ ）

1m

，其中

B

的振动图像如图乙所示，则

A

．

B

．

C

．

D

．

5

．风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。

一平板三角形风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面

的夹角为



，风筝受到空气的作用力

F

垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉

线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力

F

增大，方向始终

垂直于风筝平面，夹角



不变，再次平衡后相比于风力变化之前（

）

A

．风筝距离地面的高度变大

C

．拉线对风筝的拉力变小

变小

B

．风筝所受的合力变大

D

．拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角

6

．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为

2:1

，电源的输出电压

u

定值电阻

R

1

10Ω

302sin100



t



V



，

，

R

3

1

，滑动变阻器

R

2

的最大阻值为

4

，

a

、

b

为滑动变阻器的

两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片

P

置于

a

端，则（ ）

试卷第2页，共10页

A

．电流表示数为

1.5A

B

．电压表示数为

15V

C

．滑片

P

由

a

向

b

缓慢滑动，

R

1

消耗的功率增大

D

．滑片

P

由

a

向

b

缓慢滑动，变压器的输出功率减小

7

．如图所示，空间中存在

A

、

B

、

C

、

D

四个点恰好构成一个棱长为

a

的正四面体，其

中在水平面上的

A

、

B

、

C

三个顶点各固定一个电荷量为

q

的点电荷，另一个质量为

m

的点电荷

M

恰好可以静止在

D

点。把该点电荷

M

从

D

点移动到无穷远处，电场力做功

为

W

。不考虑点电荷

M

对电场的影响，无穷远处电势为零，静电力常量为

k

，重力加速

度为

g

，则

D

点处的电势为（

）

A

．

3kqW

mga

2

B

．

6kqW

mga

2

C

．

3mgaW

kq

2

D

．

6mgaW

kq

2

8

．

2006

年

9

月，中国第一座太空娱乐风洞在四川省绵阳市建成并投入运营。娱乐风洞

是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的

可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改

变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风

洞内

“

吹气

”

，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为

m

的游客恰好在风

洞内悬浮，已知气流密度为



，游客受风面积为

S

，重力加速度为

g

，假设气流吹到人

身上后速度变为零，则气流速度大小为（ ）

试卷第3页，共10页

A

．

mg

4



S

B

．

mg

2



S

C

．

mg



S

D

．

2mg



S

二、多选题

9

．

a

、

b

两束单色光的波长分别为



a

和



b

，通过相同的单缝衍射实验装置得到如图所示

的图样，则这两束单色光（ ）

A

．若照射同一种金属均有光电子逸出，则光电子最大初动能

E

ka

B

．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距

x

a

C

．在水中的传播速度

v

a

D

．光子动量

p

a

E

kb

x

b

v

b

p

b

10

．如图所示，一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银

柱长度为

15cm

，下端刚好与玻璃管溢出口平齐；被封闭的空气柱长度为

30cm

。此时周

围环境温度为

27C

，大气压强为

75cmHg

。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上（水银

没溢出玻璃管），然后再加热至

231C

。下列说法正确的是（ ）

A

．玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为

20cm

B

．玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为

25cm

C

．将玻璃管加热至

231C

时空气柱长度为

33.6cm

试卷第4页，共10页

D

．将玻璃管加热至

231C

时空气柱长度为

36cm

11

．

“

离心轨道演示仪

”

（如图甲所示）是演示物体在竖直平面内的圆周运动的实验仪器，

其轨道主要由主轨长道、轨道圆和辅轨长道三部分组成，主轨长道长度约为轨道圆半径

R

的

6

倍。将主轨长道压制成水平状态后，轨道侧视示意图如图乙所示。空间中存在水

平向右的匀强电场（未画出），电场强度大小为

E

3mg

q

。现在主轨长道上的一点

A

静止释放一电荷量为

q

、质量为

m

的绝缘小球，小球沿主轨长道向右运动，从

B

点进入

轨道圆，若不计一切摩擦，重力加速度为

g

，则小球再次通过最低点之前（

）

A

．小球上升到与圆心等高处时，其动能最大

B

．小球上升到轨道圆最高处时，其机械能最大

C

．若

AB

间距离为

4

3

3

R

，小球恰好不脱离轨道

D

．若小球不脱离轨道，小球对轨道的最大压力大小可能为

5mg

12

．如图所示，水平面内有两根间距为

d

的光滑平行导轨，右端接有电容为

C

的电容器。

一质量为

m

的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂

一质量为

M

的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间

中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为

B

，不计导体棒和导轨的电阻，

忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接

触良好并保持垂直，重力加速度为

g

，则在物块由静止下落高度为

h

的过程中（

）

试卷第5页，共10页

A

．物块做加速度逐渐减小的加速运动

B

．物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功

C

．轻绳的拉力大小为

Mg



mBdC

22

M

mBdC

22



2Mgh

D

．电容器增加的电荷量为

CBd

MmBdC

22

三、实验题

13

．某实验兴趣小组利用如图甲所示装置做

“

探究加速度与力的关系

”

实验时，实验操作

如下：

①

挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为

M

的小车沿木板匀速下滑；

②

取下托盘和砝码，测出其总质量为

m

，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为

F

，

通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的

xt

图像，并求出小车的加速

度

a

；

③

改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤

①②

，可得到多组

a

、

F

的数据，并绘制

a

图像。

（

1

）下列说法正确的是

______

A

．实验开始前需要先补偿阻力

B

．调整滑轮高度使细线与木板平行

C

．本实验需要满足

Mm

F

D

．本实验将托盘和砝码的总重力

mg

的大小作为小车受到的合外力

F

的大小

（

2

）若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为

m

，则绘制出的

a

该是图乙中的

______

（选填

“Ⅰ”

或

“Ⅱ”

或

“Ⅲ”

）；

F

图像应

试卷第6页，共10页

（

3

）某段时间内小车的

xt

图像如图丙所示，根据图像可得小车的加速度大小为

______

m/s

2

。（结果保留两位有效数字）

14

．某实验小组在进行

“

测定金属丝的电阻率

”

的实验：

（

1

）用螺旋测微器测量金属丝的直径

d

如图甲所示，则

d

______mm

；

（

2

）该小组测量金属丝

R

x

（约为

6

）的电阻时，可供选择的仪器如下：

①

电流表

A

1

（量程

200mA

，内阻约为

4

）

②

电流表

A

2

（量程

50mA

，内阻为

15

）

③

滑动变阻器

R

1

（

0

④

滑动变阻器

R

2

（

0

~1000

）

~10

）

⑤

电源（电动势

1.5V

，内阻约为

0.5

）

⑥

开关

S

及导线若干

实验小组设计了如图乙所示的电路，为了便于调节，实验结果尽可能准确，滑动变阻器

应选择

______

（选填

“

R

1

”

或

“

R

2

”

），图乙中电表

a

为电流表

______

（选填

“

A

1

”

或

“

A

2

”

）；

试卷第7页，共10页

（

3

）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图连接成完整电路

( )

（

4

）闭合开关

S

，移动滑动触头，记录

A

1

、

A

2

的读数

I

1

、

I

2

，得到多组实验数据；以

I

2

为纵轴、

I

1

为横轴，作出相应图像如图丙所示，若图像的斜率为

k

，电流表

A

2

内阻



为

r

，测得金属丝连入电路的长度为

L

，则金属丝电阻率



示）。

______

（用

k

、

d

、

L

、

r

表

四、解答题

15

．某小轿车雨刮器自动控制装置的主要部件是雨量传感器，雨量传感器的结构如图所

示。传感器的光学元件

MNQP

紧贴在前挡风玻璃内表面，其折射率与挡风玻璃相同，

光学元件的

MN

、

PQ

边分别与挡风玻璃表面垂直，

MN

、

PQ

的长度均为

3.4cm

，

MP

的

长度为

25cm

，挡风玻璃的厚度为

0.8cm

。当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外发

射管发出一细束红外线从

MN

中点射向挡风玻璃，红外线恰好在挡风玻璃的外表面发生

全反射后射向

PQ

中点，最终被红外接收管接收；当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到

挡风玻璃的红外线不能发生全反射，导致接收管接收的红外线变弱，从而自动控制雨刮

的转动。

（

1

）求挡风玻璃和光学元件的折射率

n

；

（

2

）请通过计算判断在图中红外发射管应该在

a

还是在

b

位置？红外接收管应该在

c

还是在

d

位置？请画出当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外线在挡风玻璃和光学元

件中传播的光路图。

试卷第8页，共10页

16

．人类太空探测计划旨在探测恒星亮度以寻找适合人类居住的宜居行星。在某次探测

中发现距地球数光年处有一颗相对太阳静止的质量为

M

的恒星

A

，将恒星

A

视为黑体，

根据斯特藩

-

玻尔兹曼定律：一个黑体表面单位面积辐射出的功率与黑体本身的热力学

温度

T

的四次方成正比，即黑体表面单位面积辐射出的功率为



T

4

（其中



为常数），

A

的表面温度为

T

0

，地球上正对

A

的单位面积接收到

A

辐射出的功率为

I

。已知

A

在地

球轨道平面上，地球公转半径为

R

0

，一年内地球上的观测者测得地球与

A

的连线之间

的最大夹角为



（角



很小，可认为

sin



tan







）。恒星

A

有一颗绕它做匀速圆周

运动的行星

B

，该行星也可视为黑体，其表面的温度保持为

T

1

，恒星

A

射向行星

B

的

光可看作平行光。已知引力常量为

G

，求：

（

1

）恒星

A

的半径

R

A

；

（

2

）行星

B

的运动周期

T

B

。

17

．在如图所示的空间直角坐标系中，

yOz

平面左侧匀强磁场沿

z

轴正方向，右侧匀强

磁场沿

y

轴正方向，左、右两侧磁场的磁感应强度大小均为

B

；

yOz

平面右侧还有沿

y

轴正方向的匀强电场。空间中坐标为



d,







d



,0



16



的

M

点有一粒子源，粒子源发射粒子

的初速度方向均沿

xOy

平面，与

x

轴正方向的夹角为

30

。其中初速度为

v

0

（未知）的

粒子恰好不能到达

yOz

平面右侧，初速度为

3

2

v

0

的粒子运动轨迹恰好与

xOz

平面相切。

已知粒子源发射的所有粒子的质量均为

m

，电荷量均为

q

。不计粒子的重力。求：

（

1

）初速度

v

0

的大小；

（

2

）初速度为

（

3

）初速度为

（

4

）初速度为

3

2

3

2

3

2

v

0

的粒子的运动轨迹与

xOz

平面切点的坐标；

的粒子前两次经过

yOz

平面的交点间的距离；

的粒子第

n

次在

yOz

平面左侧运动时的速度大小。

v

0

v

0

试卷第9页，共10页

18

．如图所示，

P

为固定的竖直挡板，质量为

2m

的长木板

A

静置于光滑水平面上（

A

的上表面略低于挡板

P

下端），质量为

m

的小物块

B

（可视为质点）以水平初速度

v

0

从

A

的左端向右滑上

A

的上表面，经过一段时间

A

、

B

第一次达到共同速度，此时

B

恰

好未从

A

上滑落，然后物块

B

与长木板

A

一起向右运动，在

t0

时刻，物块

B

与挡板

P

发生了第一次碰撞，经过一段时间物块

B

与长木板

A

第二次达到共同速度，之后物

块

B

与挡板

P

发生了很多次碰撞，最终在

tt

0

（未知）时恰好相对地面静止。已知

A

、

B

间的动摩擦因数为



，重力加速度为

g

，物块与挡板

P

发生碰撞时无机械能损失且碰

撞时间极短，求：

（

1

）木板

A

的长度；

（

2

）

A

、

B

第二次达到共同速度时

B

离

A

左端的距离；

（

3

）

0~t

0

时间内

B

经过的路程；

（

4

）

t

0

的值。

试卷第10页，共10页

参考答案：

1

．

A

A

．【详解】根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒，可知

X

的质量数为

1

，质子数为

0

，

即

X

为中子，故

A

正确；

B

．发生光电效应时光电子的动能与入射光的频率和逸出功有关，故

B

错误；

C

．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是



射线，故

C

错误；

D

．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，

同时电子的动能增大，电势能减小，故

D

错误；

故选

A

。

2

．

D

【详解】

A

．状态

a

与状态

b

的温度相同，则内能相同，故

A

错误；

B

．状态

a

到状态

b

温度不变，压强增大，则体积减小，所以在状态

a

的密集程度小于在状

态

b

的密集程度，故

B

错误；

C

．在

ab

过程中，体积减小，外界对气体做功为

W

ab

p

ab

(V

a

V

b

)

在

bc

过程中，压强不变，温度升高，则体积增大，外界对气体做功为

W

bc

p

b

(V

c

V

b

)

在

ca

过程，体积不变，则有

V

a

V

c

由于

p

ab

p

b

，所以有

WW

ab

W

bc

0

即在

abc

过程中，外界对气体做的总功为负功，故

C

错误；

0

D

．

U

由状态

a

经历三个过程后再回到状态

a

的过程中，

可知

Q0

，由热力学第一定律

UWQ

则由状态

a

经历三个过程后再回到状态

a

的过程中，气体从外界吸热，故

D

正确。

故选

D

。

3

．

D

答案第1页，共19页

【详解】根据竖直上抛运动规律，竖直向上运动到同一水平线上时，乙小球的运动时间为

t

t

2

t

1

2

甲小球到达的最高点高度为

h

1

2

g(

t

2

2

)

2

1

8

gt

2

2

甲小球下落的高度为

h





1

2

g(

t

2

2



t

2

t

1

2

)

2

1

8

gt

1

2

故该位置距离抛出点的高度为

h



hh





1

8

g(t

2

t

1

)

22

故选

D

。

4

．

C

【详解】根据波形图像可得波长

λ=4m

根据振动图像可得周期

T=2s

两质点之间的距离

x1m

1

4



1

4

T

根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟

所示：

，或者提前

1

4

T

，如图

符合条件的只有选项

C

。

故选

C

。

5

．

A

【详解】如下图所示为风筝受力示意图，风力为

F

时，重力为

G

，拉线拉力为

F

2

；当风力

变大为

F

1

时，重力不变，拉线拉力变为

F

3

，矢量三角形如图所示，风筝悬停在空中，可得

风筝所受的合力为零，保持不变，拉线拉力变大，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角

α

答案第2页，共19页

变大，设拉线长为

L

，则风筝距地面高度为

hLsin



则风筝距离地面的高度变大。

故选

A

。

6

．

C

【详解】

AB

．题图的电路图可以等效为

设原线圈两端电压为

U

1

，副线圈两端电压为

U

2

，又因为理想变压器原副线圈的功率相等，

有

U

1



2



R

3

R

2



U

2

2

R

3

R

2

U

1

U

2



n

1

n

2

整理有



n

1



R

3

R

2







n

2





2



R

3

R

2



电源的电压输出为

u302sin100



t



V



，因为电流表和电压表测量的为有效值，电源的有

限值为

30V

，电流表的示数为

答案第3页，共19页

I

u

有

R

1

R

3

R

2



1.0A

原线圈两端电压的有效值为

U

1有

u

有

R

1

电压表测量的是副线圈两端的电压，即

U

1有

U

2有



n

1

n

2

整理有

U

2有

10V

故

AB

错误；

C

．当滑片

P

从

a

向

b

缓慢滑动过程中，其电阻的阻值减小，根据电流规律可知，其总电阻

减小，结合之前的分析可知，其电流将增加，即流过电阻

R

1

的电流变大，根据

PIR

2

可知，电阻

R

1

不变，电流变大，所以功率变大，故

C

项正确；

D

．由之前的分析，电路图等效为

当滑片在

a

端时，其等效电阻为



n

1





R

3

R

2







n

2



2



R

3

R

2



20

当滑片在

b

端时，其等效电阻为



n

1



R

3





R

3

4Ω

n



2





2

可以将电阻

R

1

与电源放在一起，等效成新电源，其副线圈输出功率变为新电源的输出功率，

有电源的输出功率的规律可知，当等效电阻等于新电源的内阻时，即等效电阻为

10Ω

时，其

输出功率最大，所以在滑片从

a

向

b

缓慢滑的过程中，其副线圈的输出功率先增大，后减小，

答案第4页，共19页

故

D

项错误。

故

D

项错误。

故选

C

。

7

．

B

【详解】过

D

点做平面

ABC

的垂线

DO

，如图所示

由几何关系可得

OC

OC

a

3

3

2

3

asin60

3

3

a

2

sin





，

cos



1sin





6

3

根据点电荷

M

恰好可以静止在

D

点，设点电荷

M

的电荷量

Q

，可得

3

kQq

a

2

cos



mg

代入数据，解得

Q

mga

2

6kq

把该点电荷

M

从

D

点移动到无穷远处，电场力做功为

W

，即

D

点处的电势能为

W

，由公式





E

p

q

可得

D

点处的电势为





E

p

Q

W

Q

6kqW

mga

2



故选

B

。

8

．

C

【详解】在

t

时间内吹到人体的气体质量为

m



Svt

设人对气流的力大小为

F

，则对此段气体由动量定理有

答案第5页，共19页

2024年3月25日发(作者：市韵梅)

2023届山东省烟台市高三下学期高考诊断性测试（一模）物

理试题

一、单选题

1

．下列说法正确的是（

）

A

．在核聚变反应方程

1

2

H

1

H

34

2

HeX

中，

X

表示中子

B

．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

C

．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是



射线

D

．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的

光子，同时电子的动能减少，电势能增加

2

．一定质量的理想气体从状态

a

开始，经

ab

、

b

态

a

，其

pT

c

、

ca

三个过程后再回到状

图像如图所示，则该气体（

）

A

．在状态

a

的内能小于在状态

b

的内能

B

．在状态

a

的密集程度大于在状态

b

的密集程度

C

．在

abc

过程中，外界对气体做功为

0

D

．由状态

a

经历三个过程后再回到状态

a

的过程中，气体从外界吸热

3

．甲、乙两个小球先后从同一水平面的两个位置，以相同的初速度竖直向上抛出，小

球距抛出点的高度

h

与时间

t

的关系图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度为

g

，

则两小球同时在同一水平线上时，距离抛出点的高度为（ ）

A

．

1

2

gt

2

2

B

．

1

2

g(t

2

t

1

)

22

C

．

1

4

g(t

2

t

1

)

22

D

．

1

8

g(t

2

t

1

)

22

4

．某简谐横波在

t2s

时的波形图如图甲所示，在该波传播方向上有两质点

B

、

C

（图

试卷第1页，共10页

中均未画出），

B

、

C

平衡位置间的距离为

x

C

的振动图像可能是（ ）

1m

，其中

B

的振动图像如图乙所示，则

A

．

B

．

C

．

D

．

5

．风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。

一平板三角形风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面

的夹角为



，风筝受到空气的作用力

F

垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉

线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力

F

增大，方向始终

垂直于风筝平面，夹角



不变，再次平衡后相比于风力变化之前（

）

A

．风筝距离地面的高度变大

C

．拉线对风筝的拉力变小

变小

B

．风筝所受的合力变大

D

．拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角

6

．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为

2:1

，电源的输出电压

u

定值电阻

R

1

10Ω

302sin100



t



V



，

，

R

3

1

，滑动变阻器

R

2

的最大阻值为

4

，

a

、

b

为滑动变阻器的

两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片

P

置于

a

端，则（ ）

试卷第2页，共10页

A

．电流表示数为

1.5A

B

．电压表示数为

15V

C

．滑片

P

由

a

向

b

缓慢滑动，

R

1

消耗的功率增大

D

．滑片

P

由

a

向

b

缓慢滑动，变压器的输出功率减小

7

．如图所示，空间中存在

A

、

B

、

C

、

D

四个点恰好构成一个棱长为

a

的正四面体，其

中在水平面上的

A

、

B

、

C

三个顶点各固定一个电荷量为

q

的点电荷，另一个质量为

m

的点电荷

M

恰好可以静止在

D

点。把该点电荷

M

从

D

点移动到无穷远处，电场力做功

为

W

。不考虑点电荷

M

对电场的影响，无穷远处电势为零，静电力常量为

k

，重力加速

度为

g

，则

D

点处的电势为（

）

A

．

3kqW

mga

2

B

．

6kqW

mga

2

C

．

3mgaW

kq

2

D

．

6mgaW

kq

2

8

．

2006

年

9

月，中国第一座太空娱乐风洞在四川省绵阳市建成并投入运营。娱乐风洞

是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的

可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改

变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风

洞内

“

吹气

”

，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为

m

的游客恰好在风

洞内悬浮，已知气流密度为



，游客受风面积为

S

，重力加速度为

g

，假设气流吹到人

身上后速度变为零，则气流速度大小为（ ）

试卷第3页，共10页

A

．

mg

4



S

B

．

mg

2



S

C

．

mg



S

D

．

2mg



S

二、多选题

9

．

a

、

b

两束单色光的波长分别为



a

和



b

，通过相同的单缝衍射实验装置得到如图所示

的图样，则这两束单色光（ ）

A

．若照射同一种金属均有光电子逸出，则光电子最大初动能

E

ka

B

．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距

x

a

C

．在水中的传播速度

v

a

D

．光子动量

p

a

E

kb

x

b

v

b

p

b

10

．如图所示，一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银

柱长度为

15cm

，下端刚好与玻璃管溢出口平齐；被封闭的空气柱长度为

30cm

。此时周

围环境温度为

27C

，大气压强为

75cmHg

。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上（水银

没溢出玻璃管），然后再加热至

231C

。下列说法正确的是（ ）

A

．玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为

20cm

B

．玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为

25cm

C

．将玻璃管加热至

231C

时空气柱长度为

33.6cm

试卷第4页，共10页

D

．将玻璃管加热至

231C

时空气柱长度为

36cm

11

．

“

离心轨道演示仪

”

（如图甲所示）是演示物体在竖直平面内的圆周运动的实验仪器，

其轨道主要由主轨长道、轨道圆和辅轨长道三部分组成，主轨长道长度约为轨道圆半径

R

的

6

倍。将主轨长道压制成水平状态后，轨道侧视示意图如图乙所示。空间中存在水

平向右的匀强电场（未画出），电场强度大小为

E

3mg

q

。现在主轨长道上的一点

A

静止释放一电荷量为

q

、质量为

m

的绝缘小球，小球沿主轨长道向右运动，从

B

点进入

轨道圆，若不计一切摩擦，重力加速度为

g

，则小球再次通过最低点之前（

）

A

．小球上升到与圆心等高处时，其动能最大

B

．小球上升到轨道圆最高处时，其机械能最大

C

．若

AB

间距离为

4

3

3

R

，小球恰好不脱离轨道

D

．若小球不脱离轨道，小球对轨道的最大压力大小可能为

5mg

12

．如图所示，水平面内有两根间距为

d

的光滑平行导轨，右端接有电容为

C

的电容器。

一质量为

m

的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂

一质量为

M

的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间

中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为

B

，不计导体棒和导轨的电阻，

忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接

触良好并保持垂直，重力加速度为

g

，则在物块由静止下落高度为

h

的过程中（

）

试卷第5页，共10页

A

．物块做加速度逐渐减小的加速运动

B

．物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功

C

．轻绳的拉力大小为

Mg



mBdC

22

M

mBdC

22



2Mgh

D

．电容器增加的电荷量为

CBd

MmBdC

22

三、实验题

13

．某实验兴趣小组利用如图甲所示装置做

“

探究加速度与力的关系

”

实验时，实验操作

如下：

①

挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为

M

的小车沿木板匀速下滑；

②

取下托盘和砝码，测出其总质量为

m

，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为

F

，

通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的

xt

图像，并求出小车的加速

度

a

；

③

改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤

①②

，可得到多组

a

、

F

的数据，并绘制

a

图像。

（

1

）下列说法正确的是

______

A

．实验开始前需要先补偿阻力

B

．调整滑轮高度使细线与木板平行

C

．本实验需要满足

Mm

F

D

．本实验将托盘和砝码的总重力

mg

的大小作为小车受到的合外力

F

的大小

（

2

）若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为

m

，则绘制出的

a

该是图乙中的

______

（选填

“Ⅰ”

或

“Ⅱ”

或

“Ⅲ”

）；

F

图像应

试卷第6页，共10页

（

3

）某段时间内小车的

xt

图像如图丙所示，根据图像可得小车的加速度大小为

______

m/s

2

。（结果保留两位有效数字）

14

．某实验小组在进行

“

测定金属丝的电阻率

”

的实验：

（

1

）用螺旋测微器测量金属丝的直径

d

如图甲所示，则

d

______mm

；

（

2

）该小组测量金属丝

R

x

（约为

6

）的电阻时，可供选择的仪器如下：

①

电流表

A

1

（量程

200mA

，内阻约为

4

）

②

电流表

A

2

（量程

50mA

，内阻为

15

）

③

滑动变阻器

R

1

（

0

④

滑动变阻器

R

2

（

0

~1000

）

~10

）

⑤

电源（电动势

1.5V

，内阻约为

0.5

）

⑥

开关

S

及导线若干

实验小组设计了如图乙所示的电路，为了便于调节，实验结果尽可能准确，滑动变阻器

应选择

______

（选填

“

R

1

”

或

“

R

2

”

），图乙中电表

a

为电流表

______

（选填

“

A

1

”

或

“

A

2

”

）；

试卷第7页，共10页

（

3

）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图连接成完整电路

( )

（

4

）闭合开关

S

，移动滑动触头，记录

A

1

、

A

2

的读数

I

1

、

I

2

，得到多组实验数据；以

I

2

为纵轴、

I

1

为横轴，作出相应图像如图丙所示，若图像的斜率为

k

，电流表

A

2

内阻



为

r

，测得金属丝连入电路的长度为

L

，则金属丝电阻率



示）。

______

（用

k

、

d

、

L

、

r

表

四、解答题

15

．某小轿车雨刮器自动控制装置的主要部件是雨量传感器，雨量传感器的结构如图所

示。传感器的光学元件

MNQP

紧贴在前挡风玻璃内表面，其折射率与挡风玻璃相同，

光学元件的

MN

、

PQ

边分别与挡风玻璃表面垂直，

MN

、

PQ

的长度均为

3.4cm

，

MP

的

长度为

25cm

，挡风玻璃的厚度为

0.8cm

。当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外发

射管发出一细束红外线从

MN

中点射向挡风玻璃，红外线恰好在挡风玻璃的外表面发生

全反射后射向

PQ

中点，最终被红外接收管接收；当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到

挡风玻璃的红外线不能发生全反射，导致接收管接收的红外线变弱，从而自动控制雨刮

的转动。

（

1

）求挡风玻璃和光学元件的折射率

n

；

（

2

）请通过计算判断在图中红外发射管应该在

a

还是在

b

位置？红外接收管应该在

c

还是在

d

位置？请画出当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外线在挡风玻璃和光学元

件中传播的光路图。

试卷第8页，共10页

16

．人类太空探测计划旨在探测恒星亮度以寻找适合人类居住的宜居行星。在某次探测

中发现距地球数光年处有一颗相对太阳静止的质量为

M

的恒星

A

，将恒星

A

视为黑体，

根据斯特藩

-

玻尔兹曼定律：一个黑体表面单位面积辐射出的功率与黑体本身的热力学

温度

T

的四次方成正比，即黑体表面单位面积辐射出的功率为



T

4

（其中



为常数），

A

的表面温度为

T

0

，地球上正对

A

的单位面积接收到

A

辐射出的功率为

I

。已知

A

在地

球轨道平面上，地球公转半径为

R

0

，一年内地球上的观测者测得地球与

A

的连线之间

的最大夹角为



（角



很小，可认为

sin



tan







）。恒星

A

有一颗绕它做匀速圆周

运动的行星

B

，该行星也可视为黑体，其表面的温度保持为

T

1

，恒星

A

射向行星

B

的

光可看作平行光。已知引力常量为

G

，求：

（

1

）恒星

A

的半径

R

A

；

（

2

）行星

B

的运动周期

T

B

。

17

．在如图所示的空间直角坐标系中，

yOz

平面左侧匀强磁场沿

z

轴正方向，右侧匀强

磁场沿

y

轴正方向，左、右两侧磁场的磁感应强度大小均为

B

；

yOz

平面右侧还有沿

y

轴正方向的匀强电场。空间中坐标为



d,







d



,0



16



的

M

点有一粒子源，粒子源发射粒子

的初速度方向均沿

xOy

平面，与

x

轴正方向的夹角为

30

。其中初速度为

v

0

（未知）的

粒子恰好不能到达

yOz

平面右侧，初速度为

3

2

v

0

的粒子运动轨迹恰好与

xOz

平面相切。

已知粒子源发射的所有粒子的质量均为

m

，电荷量均为

q

。不计粒子的重力。求：

（

1

）初速度

v

0

的大小；

（

2

）初速度为

（

3

）初速度为

（

4

）初速度为

3

2

3

2

3

2

v

0

的粒子的运动轨迹与

xOz

平面切点的坐标；

的粒子前两次经过

yOz

平面的交点间的距离；

的粒子第

n

次在

yOz

平面左侧运动时的速度大小。

v

0

v

0

试卷第9页，共10页

18

．如图所示，

P

为固定的竖直挡板，质量为

2m

的长木板

A

静置于光滑水平面上（

A

的上表面略低于挡板

P

下端），质量为

m

的小物块

B

（可视为质点）以水平初速度

v

0

从

A

的左端向右滑上

A

的上表面，经过一段时间

A

、

B

第一次达到共同速度，此时

B

恰

好未从

A

上滑落，然后物块

B

与长木板

A

一起向右运动，在

t0

时刻，物块

B

与挡板

P

发生了第一次碰撞，经过一段时间物块

B

与长木板

A

第二次达到共同速度，之后物

块

B

与挡板

P

发生了很多次碰撞，最终在

tt

0

（未知）时恰好相对地面静止。已知

A

、

B

间的动摩擦因数为



，重力加速度为

g

，物块与挡板

P

发生碰撞时无机械能损失且碰

撞时间极短，求：

（

1

）木板

A

的长度；

（

2

）

A

、

B

第二次达到共同速度时

B

离

A

左端的距离；

（

3

）

0~t

0

时间内

B

经过的路程；

（

4

）

t

0

的值。

试卷第10页，共10页

参考答案：

1

．

A

A

．【详解】根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒，可知

X

的质量数为

1

，质子数为

0

，

即

X

为中子，故

A

正确；

B

．发生光电效应时光电子的动能与入射光的频率和逸出功有关，故

B

错误；

C

．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是



射线，故

C

错误；

D

．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，

同时电子的动能增大，电势能减小，故

D

错误；

故选

A

。

2

．

D

【详解】

A

．状态

a

与状态

b

的温度相同，则内能相同，故

A

错误；

B

．状态

a

到状态

b

温度不变，压强增大，则体积减小，所以在状态

a

的密集程度小于在状

态

b

的密集程度，故

B

错误；

C

．在

ab

过程中，体积减小，外界对气体做功为

W

ab

p

ab

(V

a

V

b

)

在

bc

过程中，压强不变，温度升高，则体积增大，外界对气体做功为

W

bc

p

b

(V

c

V

b

)

在

ca

过程，体积不变，则有

V

a

V

c

由于

p

ab

p

b

，所以有

WW

ab

W

bc

0

即在

abc

过程中，外界对气体做的总功为负功，故

C

错误；

0

D

．

U

由状态

a

经历三个过程后再回到状态

a

的过程中，

可知

Q0

，由热力学第一定律

UWQ

则由状态

a

经历三个过程后再回到状态

a

的过程中，气体从外界吸热，故

D

正确。

故选

D

。

3

．

D

答案第1页，共19页

【详解】根据竖直上抛运动规律，竖直向上运动到同一水平线上时，乙小球的运动时间为

t

t

2

t

1

2

甲小球到达的最高点高度为

h

1

2

g(

t

2

2

)

2

1

8

gt

2

2

甲小球下落的高度为

h





1

2

g(

t

2

2



t

2

t

1

2

)

2

1

8

gt

1

2

故该位置距离抛出点的高度为

h



hh





1

8

g(t

2

t

1

)

22

故选

D

。

4

．

C

【详解】根据波形图像可得波长

λ=4m

根据振动图像可得周期

T=2s

两质点之间的距离

x1m

1

4



1

4

T

根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟

所示：

，或者提前

1

4

T

，如图

符合条件的只有选项

C

。

故选

C

。

5

．

A

【详解】如下图所示为风筝受力示意图，风力为

F

时，重力为

G

，拉线拉力为

F

2

；当风力

变大为

F

1

时，重力不变，拉线拉力变为

F

3

，矢量三角形如图所示，风筝悬停在空中，可得

风筝所受的合力为零，保持不变，拉线拉力变大，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角

α

答案第2页，共19页

变大，设拉线长为

L

，则风筝距地面高度为

hLsin



则风筝距离地面的高度变大。

故选

A

。

6

．

C

【详解】

AB

．题图的电路图可以等效为

设原线圈两端电压为

U

1

，副线圈两端电压为

U

2

，又因为理想变压器原副线圈的功率相等，

有

U

1



2



R

3

R

2



U

2

2

R

3

R

2

U

1

U

2



n

1

n

2

整理有



n

1



R

3

R

2







n

2





2



R

3

R

2



电源的电压输出为

u302sin100



t



V



，因为电流表和电压表测量的为有效值，电源的有

限值为

30V

，电流表的示数为

答案第3页，共19页

I

u

有

R

1

R

3

R

2



1.0A

原线圈两端电压的有效值为

U

1有

u

有

R

1

电压表测量的是副线圈两端的电压，即

U

1有

U

2有



n

1

n

2

整理有

U

2有

10V

故

AB

错误；

C

．当滑片

P

从

a

向

b

缓慢滑动过程中，其电阻的阻值减小，根据电流规律可知，其总电阻

减小，结合之前的分析可知，其电流将增加，即流过电阻

R

1

的电流变大，根据

PIR

2

可知，电阻

R

1

不变，电流变大，所以功率变大，故

C

项正确；

D

．由之前的分析，电路图等效为

当滑片在

a

端时，其等效电阻为



n

1





R

3

R

2







n

2



2



R

3

R

2



20

当滑片在

b

端时，其等效电阻为



n

1



R

3





R

3

4Ω

n



2





2

可以将电阻

R

1

与电源放在一起，等效成新电源，其副线圈输出功率变为新电源的输出功率，

有电源的输出功率的规律可知，当等效电阻等于新电源的内阻时，即等效电阻为

10Ω

时，其

输出功率最大，所以在滑片从

a

向

b

缓慢滑的过程中，其副线圈的输出功率先增大，后减小，

答案第4页，共19页

故

D

项错误。

故

D

项错误。

故选

C

。

7

．

B

【详解】过

D

点做平面

ABC

的垂线

DO

，如图所示

由几何关系可得

OC

OC

a

3

3

2

3

asin60

3

3

a

2

sin





，

cos



1sin





6

3

根据点电荷

M

恰好可以静止在

D

点，设点电荷

M

的电荷量

Q

，可得

3

kQq

a

2

cos



mg

代入数据，解得

Q

mga

2

6kq

把该点电荷

M

从

D

点移动到无穷远处，电场力做功为

W

，即

D

点处的电势能为

W

，由公式





E

p

q

可得

D

点处的电势为





E

p

Q

W

Q

6kqW

mga

2



故选

B

。

8

．

C

【详解】在

t

时间内吹到人体的气体质量为

m



Svt

设人对气流的力大小为

F

，则对此段气体由动量定理有

答案第5页，共19页